说起贵金属，我们每个人肯定都不陌生。从让人爱不释手的货币和首饰中的金、银、铂等；到漫威电影中钢铁侠用来驱动胸前方舟反应堆的钯；再到净化汽车尾气的三效催化剂中的铂、铑、钯；乃至于疫 情期间我们离不开的快速自测盒中的金或银，贵金属可以说是无处不在，与我们的生活息息相关。一般而言，贵金属主要包括金、银以及六种铂族金属，也就是铂、钯、铑、铱、钌和锇。

一、贵金属材料的诞生

目前的宇宙学研究表明人们梦寐以求的贵金属元素诞生于中子星合并以及超新星爆 炸。贵金属，特别是金，化学性质稳定，在自然界中可以单质形式存在。距今约七八千年前，尼罗河畔的古埃及人在地球上最早发现并使用了黄金。而黄金的稀缺性让人们自古以来就希望可以人工合成黄金。从公元一世纪起，西方的炼金术师们便开始了逐梦之旅，他们满怀憧憬地搭建起一个个简陋而危险的实验室，企图把常见金属炼化为黄金。而在东方，战国时期阴阳家学派创始人邹衍为炼丹术的发展提供了理论基础。刘邦的孙子，淮南王刘安酷爱炼丹，与门客们合著《淮南子》，上书“为神丹既成，不但长生，又可以作黄金”。虽然现代科学已经让人们明白古代的炼丹术与炼金术是行不通的，但是它们为化学的发展做出了极大的贡献。

二、贵纳米金属粒子的来源

更为神奇的是，早在公元四世纪时，人们已经将贵纳米金属粒子应用在了日常生活之中。罗马人使用分色玻璃制作了莱克格斯杯（Lycurgus Cup），当光线从不同方向照射杯子，杯子呈现不同的颜色。现代研究发现莱克格斯杯中的“色彩魔术师”实际上是分色玻璃中的金银纳米颗粒。1847年，法拉第（Michael Faraday）用磷来还原三氯化金溶液制备得到了金纳米颗粒，并且观察发现了不同大小的金纳米颗粒具有不同的颜色。1951年，Turkevich等人使用柠檬酸来还原氯金酸合成了金纳米颗粒。这种方法至今仍是合成金纳米颗粒的常用方法之一。二十世纪五十年代末，Richard Feyneman提出了在原子尺度上搭建新的微观世界，创造新物质，并且研究其性质应用的思想。这被视为纳米研究的思想起源。到了七十年代末期，MIT的K. Eric Drexler认为我们可以模仿细胞中生物分子，并将人工合成的分子进行组装和排布。他将此称之为纳米技术。1984年，原联邦德国萨尔蓝大学Gleiter团队采用原位加压法将金属钯粉制成6 nm大小的纳米颗粒，具有划时代意义。

三、纳米金属材料为何如此受人欢迎？

纳米金属材料自诞生以来对各个领域的影响令人瞩目，这主要是因为它们往往“身怀绝技”，具有优异的性能，以及与其他材料复合时表现出来的独特性能，从而广泛地运用于冶金、机械、化工、轻工、电子、国防、核技术、航空航天等方面，现简单介绍如下：

1、催化剂材料：通常的催化剂铁、铜、镍、钯、铂等制成纳米微粒可大大改善催化效果。随着纳米金属颗粒担载技术的日益完善和纳米金属粉稳定性的提高，催化剂行业将是纳米金属粉的重要应用行业之一。

2、电磁功能材料: 纳米铁、钴粉可应用于增强家用电器扬声器功率和改善音质等领域。如纳米铁粉可作为永磁材料使用，能大幅度改善磁带和大容量软硬磁盘的性能。

3、隐身吸波材料：纳米金属粉作为吸波材料，具有频带宽、兼容性好、质量小、厚度薄等优点。在红外线探测器、红外线传感器、毫米波隐身及可见光一红外隐形等方面具有重要作用。

4、纳米金属润滑添加剂：纳米金属润滑添加剂产品具有如下特点：（1）超强抗磨性能，延长设备使用寿命2～3倍，节省润滑油用量约40％，大大减少设备的维修，部件的更换次数；（2）节能增效显著，可增加燃油利用率10～32％，提高发动机的动力20％；（3）降低机件运转时的温度，减轻机械噪音，减少车辆的废气和黑烟污染，有效防止因机器设备、车辆陈旧或超载引起的颤抖、燃烧机油等现象；（4）极优的热稳定性，既可在炎热的夏季使机械设备保持所需要的最低温度和平稳运行，又可在寒冷的冬季使发动机迅速起动，运转容易；（5）具有优良的油溶性，增加润滑油的各种性能，延长油封、橡胶、塑料垫变形、老化、脆化的时间。

5、抗、杀菌材料：纳米银粉对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等数十种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用。作为全新的抗感染产品，这种纳米银抗菌微粉不同于目前所有的抗感染药物，具有广谱、无耐药性、不受酸碱值影响等多种性能。添加纳米镍、银的菌、防腐涂料还可用于文物保护中。

6、高效助燃剂：将纳米铁、镍、铝粉添加到火箭的固体燃料推进剂中可大幅度提高燃料的燃烧热和燃烧效率，改善燃烧的稳定性。有研究表明，向火箭固体燃料中加入0.5％纳米铝粉或镍粉，可使燃烧效率提高10%-25%，燃烧速度加快数十倍。

7、静电屏蔽材料：在化纤制品中加入纳米金属粒子可以解决其静电问题，提高安全性。在有机玻璃或其它有机合成材料中加入纳米金属粉，既可实现静电屏蔽，也可提高透光度。预计纳米金属将在家用电器、电子屏蔽等行业具有较大发展前景。

8、医学材料：从目前研究成果来看，医学造影、药物载体、细胞染色、细胞分离、消毒杀菌等今后均要使用纳米金属。

四、贵纳米金属粒子开启“狂飙”之路！

贵纳米金属粒子因为其特有的表面等离子共振（SPR），在光催化、金属增强荧光、表面增强拉曼散射（SERS）等方面展现出优异的性能。研究表明，在贵纳米金属粒子表面包裹壳层材料不仅能增强其化学稳定性，还可以赋予新的性质。其中SiO2壳因为具有高比表面积、良好的生物相容性、可调节的孔隙率、光学透明等优点被广泛地作为壳层材料，贵金属@SiO2核壳结构纳米粒子因而得到了广泛的研究。

Ag@SiO2的表面等离子效应增强TENG的输出性能

摩擦纳米发电机 (TENG)可有效地将低频振动转化为电能，一直是当今的研究热点。研究发现，SiO2 作为壳层结构可以防止纳米金属粒子引起的电荷泄漏，从而提高TENG输出性能。同时利用核壳Ag@SiO2 NPs产生的表面等离子体效应，TENG的输出性能可以比传统的TENG提高数倍。

此外，研究人员利用Ag@SiO2 NPs的三种不同的壳厚度来探讨其对TENG输出性能的影响。在壳厚为6nm、掺杂量为0.4wt%的情况下，TENG获得了70mW的峰值输出功率，输出电流为248μA，输出电压为1kV以上，远远超过了传统的TENG。受益于如此高的功率，TENG点亮了300个LED，实现了无线传感系统的断电。值得一提的是，研究人员将高性能的TENG与传统的中国针灸结合起来，拓宽了TENG的应用范围。

文章题目：Surface Plasmon Effect Dominated High-Performance Triboelectric Nanogenerator for Traditional Chinese Medicine Acupuncture

Au@SiO2 替代离子钝化助力CZTSSe电池效率提升

Cu2ZnSn(S,Se)4（CZTSSe）是一种低价、无污染的绿色环保型光伏材料，其器件性能稳定，受到国际光伏界的广泛关注。研究人员通过将Au@SiO2 NPs有序组装到氨基硅烷修饰后的吸收层上，在CdS/CZTSSe界面上施加了一个额外的等离子体局部电场。研究表明，这个额外局部电场使得界面静电势（Velec）增强，并优化了电荷提取和重组过程，导致电池的开路电压（Voc）和短路电流（Jsc）显著改善，电池效率从10.19%提高到11.50%。

这项工作证明了等离子体局部电场诱导的界面电荷提取和静电力势耦合是实现高PCE的关键因素，而不是光吸收。此外通过二维Au@SiO2 NPs阵列来改变表面吸收剂，替代了常用的离子钝化方式，为CZTSSe光伏的p-n结的高质量制备提供了一种新的策略。

文献名称：Plasmonic Local Electric Field-Enhanced Interface toward High-Efficiency Cu2ZnSn(S,Se)4 Thin-Film Solar Cells

Fe3O4@SiO2助力阿尔茨海默症的快捷检测

大量研究表明AβOs是阿尔茨海默症突触损伤和认知障碍的重要原因。近日研究人员制造了一个基于葡萄糖的脂质体便携式无源传感器，通过脂质体上的特异性诱导剂（G-Lip-Apt）来识别AβO并与之互动，从而达到快速检测AβO的目的。在AβO的存在时，AβO可以与脂质体上的诱导体G-Lip-Apt结合。随后将设计成与AβO诱导体部分互补的单链DNA修饰的Fe3O4@SiO2/NH2引入，并通过双链互补配对作用进一步连接。

然后加入TritonX-100，封装在脂质体上的葡萄糖被释放出来，用血糖仪测量释放量。结果表明在5.0-1000 nM的浓度范围内葡萄糖与AβO获得了良好的线性相关性，计算出AβO的检测极限（LOD）为2.27 nM。这项研究开发的便携式电化学策略具有高灵敏度、高选择性和高准确性，可成功应用于AβO分析与检测。

文献题目：A liposome-based aptasensor integrated with competitive reaction enabling portable and electrochemical detection of Aβ oligomer

文章来源： 先丰纳米，北京高科新材，踏浪